PyTorch

PyTorch est un paquet Python qui offre deux fonctionnalités de haut niveau :

• le calcul tensoriel (semblable à celui effectué par NumPy) avec grande accélération de GPU,
• des réseaux de neurones d’apprentissage profond dans un système de gradients conçu sur le modèle d’un magnétophone.

Il y a une certaine ressemblance entre PyTorch et Torch, mais pour des raisons pratiques vous pouvez considérer que ce sont des projets différents.

PyTorch developers also offer LibTorch, which allows one to implement extensions to PyTorch using C++, and to implement pure C++ machine learning applications. Models written in Python using PyTorch can be converted and used in pure C++ through TorchScript.

Installation

Wheels récemment ajoutés

Pour connaître la dernière version de PyTorch, utilisez

[name@server ~]$ avail_wheels "torch*"

Voyez aussi Lister les wheels disponibles.

Installation de la wheel Calcul Canada

La meilleure option est d'installer avec Python wheels comme suit :

1. Chargez un module Python, soit python/2.7, python/3.5, python/3.6 ou python/3.7.

2. Créez et démarrez un environnement virtuel.

3. Installez PyTorch dans l'environnement virtuel avec pip install.

GPU et CPU

(venv) [name@server ~] pip install numpy torch --no-index

En supplément

En plus de torch, vous pouvez aussi installer torchvision, torchtext et torchaudio.

(venv) [name@server ~] pip install torch torchvision torchtext torchaudio --no-index

Soumettre une tâche

Le script suivant est un exemple de soumission d'une tâche utilisant le wheel Python dans un environnement virtuel de $HOME/pytorch.

File : pytorch-test.sh

#!/bin/bash
#SBATCH --gres=gpu:1       # Request GPU "generic resources"
#SBATCH --cpus-per-task=6  # Cores proportional to GPUs: 6 on Cedar, 16 on Graham.
#SBATCH --mem=32000M       # Memory proportional to GPUs: 32000 Cedar, 64000 Graham.
#SBATCH --time=0-03:00
#SBATCH --output=%N-%j.out

module load python/3.6
virtualenv --no-download $SLURM_TMPDIR/env
source $SLURM_TMPDIR/env/bin/activate
pip install torch --no-index

python pytorch-test.py

Le script Python pytorch-test.py est semblable à

File : pytorch-test.py

import torch
x = torch.Tensor(5, 3)
print(x)
y = torch.rand(5, 3)
print(y)
# let us run the following only if CUDA is available
if torch.cuda.is_available():
    x = x.cuda()
    y = y.cuda()
    print(x + y)

Vous pouvez alors soumettre une tâche PyTorch avec

[name@server ~]$ sbatch pytorch-test.sh

Dépannage

Fuites de mémoire

Sur le matériel AVX512 (nœuds V100, Skylake ou Béluga), les versions PyTorch antérieures à v1.0.1 qui utilisent des bibliothèques moins récentes (cuDNN < v7.5 ou MAGMA < v2.5) peuvent avoir des fuites de mémoire importantes et créer des exceptions de mémoire insuffisante et terminer vos tâches. Pour contrer ceci, utilisez la plus récente version de torch.

LibTorch

LibTorch allows one to implement both C++ extensions to PyTorch and pure C++ machine learning applications. It contains "all headers, libraries and CMake configuration files required to depend on PyTorch" (as mentioned in the docs).

How to use LibTorch

Obtenir la bibliothèque

wget https://download.pytorch.org/libtorch/cu100/libtorch-shared-with-deps-latest.zip
unzip libtorch-shared-with-deps-latest.zip
cd libtorch
export LIBTORCH_ROOT=$(pwd)  # this variable is used in the example below

Installez la rustine (pour compiler avec les grappes de Calcul Canada).

sed -i -e 's/\/usr\/local\/cuda\/lib64\/libculibos.a;dl;\/usr\/local\/cuda\/lib64\/libculibos.a;//g' share/cmake/Caffe2/Caffe2Targets.cmake

The library is also included in the PyTorch wheel, but this is not the recommended way to acquire it. Once Pytorch is installed in a virtual environment, you can find it at: $VIRTUAL_ENV/lib/python3.6/site-packages/torch/lib/libtorch.so.

Compile a minimal example

Create the following two files:

File : example-app.cpp

#include <torch/torch.h>
#include <iostream>

int main() {
    torch::Device device(torch::kCPU);
    if (torch::cuda::is_available()) {
        std::cout << "CUDA is available! Using GPU." << std::endl;
        device = torch::Device(torch::kCUDA);
    }

    torch::Tensor tensor = torch::rand({2, 3}).to(device);
    std::cout << tensor << std::endl;
}

File : CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.0 FATAL_ERROR)
project(example-app)

find_package(Torch REQUIRED)

add_executable(example-app example-app.cpp)
target_link_libraries(example-app "${TORCH_LIBRARIES}")
set_property(TARGET example-app PROPERTY CXX_STANDARD 11)

Chargez les modules.

module load cmake intel/2018.3 cuda/10 cudnn

Compile the program:

mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_PREFIX_PATH="$LIBTORCH_ROOT;$EBROOTCUDA;$EBROOTCUDNN" ..
make

Run the program:

./example-app

To test an application with CUDA, request an interactive job with a GPU.

Resources

https://pytorch.org/cppdocs/